(57)【要約】【課題】  従来の製造工程数を削減した製造方法ではチャネル長が短くなると製造裕度（マージン）が小さく歩留が低下する。【解決手段】  信号線の形成工程と絵素電極の形成工程をハーフトーン露光技術の導入により合理化する新規技術と、公知技術であるソース・ドレイン配線の陽極酸化工程にハーフトーン露光技術を導入することで電極端子の保護層形成工程を合理化する新規技術と、コンタクトの形成工程とソース・ドレイン電極またはエッチストップ層の形成工程、あるいは走査線の形成工程とコンタクト形成工程またはエッチストップ層の形成工程をハーフトーン露光技術の導入により合理化する新規技術との組合せによるＴＮ型液晶表示装置の４枚マスク・プロセス、３枚マスク・プロセス案を構築する。【選択図】  図２
2005157017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
チャネルとなる不純物を含まない島状の第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、少なくとも保護絶縁層の一部上と露出している第１の半導体層上に一対の不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなるソース・ドレイン電極が形成され、前記ソース・ドレイン電極を含んで透明導電層と低抵抗金属層との積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線と擬似絵素電極も兼ねるドレイン配線が形成され、前記擬似絵素電極上の低抵抗金属層が除去されて露出した透明導電層を絵素電極とすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の保護絶縁層と第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の保護絶縁層と第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
走査線の側面に形成された絶縁層が有機絶縁層であることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
第１の金属層が陽極酸化可能な金属層よりなり走査線の側面に形成された絶縁層が陽極酸化層であることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出する工程と、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部を形成して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記開口部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性有機絶縁層パターンを形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンの膜厚を減少して絵素電極上と走査線と信号線の電極端子上の低抵抗金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性有機絶縁層パターンをマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と陽極酸化可能な耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出する工程と、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部を形成して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記開口部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光樹脂パターンの膜厚を減少して信号線を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして露出しているソース・ドレイン電極上と信号線上に陽極酸化層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンを除去後、前記陽極酸化層をマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を被着する工程と、
画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有し、前記保護絶縁層と一部重なる一対のソース・ドレイン電極形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして保護絶縁層と一部重なり耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出するとともに前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記走査線の一部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性有機絶縁層パターンを形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンの膜厚を減少して絵素電極上と走査線と信号線の電極端子上の低抵抗金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性有機絶縁層パターンをマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と陽極酸化可能な耐熱金属層を被着する工程と、
画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有し、前記保護絶縁層と一部重なる一対のソース・ドレイン電極形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして保護絶縁層と一部重なり耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出するとともに前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記走査線の一部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光樹脂パターンの膜厚を減少して信号線を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして露出しているソース・ドレイン電極上と信号線上に陽極酸化層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンを除去後、前記陽極酸化層をマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有しゲート電極上の保護絶縁層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記保護絶縁層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を残して第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出するとともに前記走査線の一部を含んで耐熱金属層と第２非晶質シリコン層との積層よりなる中間電極を形成する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記中間電極を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性有機絶縁層パターンを形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンの膜厚を減少して絵素電極上と走査線と信号線の電極端子上の低抵抗金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性有機絶縁層パターンをマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有しゲート電極上の保護絶縁層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記保護絶縁層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を残して第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と陽極酸化可能な耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層とゲート絶縁層を露出するとともに前記走査線の一部を含んで耐熱金属層と第２非晶質シリコン層との積層よりなる中間電極を形成する工程と、
透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記中間電極を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光樹脂パターンの膜厚を減少して信号線を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして露出しているソース・ドレイン電極上と信号線上に陽極酸化層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンを除去後、前記陽極酸化層をマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少してコンタクト形成領域上の保護絶縁層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記コンタクト形成領域の保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を食刻して走査線の一部を露出する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を選択的に形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層と第１の透明性絶縁基板を露出するとともに前記走査線の一部を含んで耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる中間電極を形成する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記中間電極を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性有機絶縁層パターンを形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンの膜厚を減少して絵素電極上と走査線と信号線の電極端子上の低抵抗金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性有機絶縁層パターンをマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少してコンタクト形成領域上の保護絶縁層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記コンタクト形成領域の保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を食刻して走査線の一部を露出する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を選択的に形成して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と陽極酸化可能な耐熱金属層を被着する工程と、
前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層と第１の透明性絶縁基板を露出するとともに前記走査線の一部を含んで耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる中間電極を形成する工程と、
透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記中間電極を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光樹脂パターンの膜厚を減少して信号線を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして露出しているソース・ドレイン電極上と信号線上に陽極酸化層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンを除去後、前記陽極酸化層をマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、ゲート電極上の保護絶縁層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記保護絶縁層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を被着する工程と、
画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有し、前記保護絶縁層と一部重なる一対のソース・ドレイン電極形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層と第１の透明性絶縁基板を露出するとともに前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記走査線の一部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性有機絶縁層パターンを形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光性有機絶縁層パターンの膜厚を減少して絵素電極上と走査線と信号線の電極端子上の低抵抗金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性有機絶縁層パターンをマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項２１】
一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と保護絶縁層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、ゲート電極上の保護絶縁層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記保護絶縁層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
不純物を含む第２の非晶質シリコン層と陽極酸化可能な耐熱金属層を被着する工程と、
画像表示部外の領域で走査線のコンタクト形成領域上に開口部を有し、前記保護絶縁層と一部重なる一対のソース・ドレイン電極形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記保護絶縁層と一部重なるように耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極を形成して保護絶縁層と第１の透明性絶縁基板を露出するとともに前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層を被着後、前記ソース電極と一部重なるようにソース配線（信号線）と、前記ドレイン電極と一部重なるように絵素電極も兼ねるドレイン配線と、前記走査線の一部を含んで走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し、信号線上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして低抵抗金属層と透明導電層を選択的に除去してソース・ドレイン配線と、走査線と信号線の電極端子を形成する工程と、
前記感光樹脂パターンの膜厚を減少して信号線を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして露出しているソース・ドレイン電極上と信号線上に陽極酸化層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンを除去後、前記陽極酸化層をマスクとして露出している低抵抗金属層を除去し、透明導電性の絵素電極と透明導電性の走査線と信号線の電極端子を形成する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラー画像表示機能を有する液晶表示装置、とりわけアクティブ型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の微細加工技術、液晶材料技術および高密度実装技術等の進歩により、５〜５０ｃｍ対角の液晶表示装置でテレビジョン画像や各種の画像表示機器が商用ベースで大量に提供されている。また、液晶パネルを構成する２枚のガラス基板の一方にＲＧＢの着色層を形成しておくことによりカラー表示も容易に実現している。特にスイッチング素子を絵素毎に内蔵させた、いわゆるアクティブ型の液晶パネルではクロストークも少なく、応答速度も早く高いコントラスト比を有する画像が保証されている。
【０００３】
これらの液晶表示装置（液晶パネル）は走査線としては２００〜１２００本、信号線としては３００〜１６００本程度のマトリクス編成が一般的であるが、最近は表示容量の増大に対応すべく大画面化と高精細化とが同時に進行している。
【０００４】
図２３は液晶パネルへの実装状態を示し、液晶パネル１を構成する一方の透明性絶縁基板、例えばガラス基板２上に形成された走査線の電極端子群５に駆動信号を供給する半導体集積回路チップ３を導電性の接着剤を用いて接続するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースとし、金または半田メッキされた銅箔の端子を有するＴＣＰフィルム４を信号線の電極端子群６に導電性媒体を含む適当な接着剤で圧接して固定するＴＣＰ（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐａｃｋａｇｅ）方式などの実装手段によって電気信号が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示しているが実際には何れかの方式が適宜選択される。
【０００５】
液晶パネル１のほぼ中央部に位置する画像表示部内の画素と走査線及び信号線の電極端子５，６との間を接続する配線路が７、８で、必ずしも電極端子群５，６と同一の導電材で構成される必要はない。９は全ての液晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有するもう１枚の透明性絶縁基板である対向ガラス基板またはカラーフィルタである。
【０００６】
図２４はスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液晶表示装置の等価回路図を示し、１１（図２３では７）は走査線、１２（図２３では８）は信号線、１３は液晶セルであって、液晶セル１３は電気的には容量素子として扱われる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを構成する一方のガラス基板２上に形成され、点線で描かれた全ての液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方のガラス基板９の対向する主面上に形成されている。絶縁ゲート型トランジスタ１０のＯＦＦ抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗が低い場合や表示画像の階調性を重視する場合には、負荷としての液晶セル１３の時定数を大きくするための補助の蓄積容量１５を液晶セル１３に並列に加える等の回路的工夫が加味される。なお１６は蓄積容量１５の共通母線である。
【０００７】
図２５は液晶表示装置の画像表示部の要部断面図を示し、液晶パネル１を構成する２枚のガラス基板２，９は樹脂性のファイバ、ビーズあるいはカラーフィルタ９上に形成された柱状スペーサ等のスペーサ材（図示せず）によって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成され、その間隙（ギャップ）はガラス基板９の周縁部において有機性樹脂よりなるシール材と封口材（何れも図示せず）とで封止された閉空間になっており、この閉空間に液晶１７が充填されている。
【０００８】
カラー表示を実現する場合には、ガラス基板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料のいずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の有機薄膜が被着されて色表示機能が与えられるので、その場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  略語はＣＦ）と呼称される。そして液晶材料１７の性質によってはガラス基板９の上面またはガラス基板２の下面の何れかもしくは両面上に偏光板１９が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子として機能する。現在、市販されている大部分の液晶パネルでは液晶材料にＴＮ（ツイスト・ネマチック）系の物を用いており、偏光板１９は通常２枚必要である。図示はしないが、透過型液晶パネルでは光源として裏面光源が配置され、下方より白色光が照射される。
【０００９】
液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９上に形成された例えば厚さ０．１μｍ程度のポリイミド系樹脂薄膜２０は液晶分子を決められた方向に配向させるための配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジスタ１０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続するドレイン電極（配線）であり、信号線（ソース線）１２と同時に形成されることが多い。信号線１２とドレイン電極２１との間に位置するのは半導体層２３であり詳細は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合った着色層１８の境界に形成された厚さ０．１μｍ程度のＣｒ薄膜層２４は半導体層２３と走査線１１及び信号線１２に外部光が入射するのを防止するための光遮蔽部材で、いわゆるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ 略語はＢＭ）として定着化した技術である。
【００１０】
ここでスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用されており、そのうちの一つのエッチストップ型と呼称されるものを従来例として紹介する。図２６は従来の液晶パネルを構成するアクティブ基板（表示装置用半導体装置）の単位絵素の平面図であり、図２６（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’線上の断面図を図２７に示し、その製造工程を以下に簡単に説明する。
【００１１】
先ず図２６（ａ）と図２７（ａ）に示したように耐熱性と耐薬品性と透明性が高い絶縁性基板として厚さ０．５〜１．１ｍｍ程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の商品名１７３７の一主面上にＳＰＴ（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。走査線の材質は耐熱性と耐薬品性と耐弗酸性と導電性とを総合的に勘案して選択するが一般的にはＣｒ，Ｔａ，ＭｏＷ合金等の耐熱性の高い金属または合金が使用される。
【００１２】
液晶パネルの大画面化や高精細化に対応して走査線の抵抗値を下げるためには走査線の材料としてＡＬ（アルミニウム）を用いるのが合理的であるが、ＡＬは単体では耐熱性が低いので上記した耐熱金属であるＣｒ，Ｔａ，Ｍｏまたはそれらのシリサイドと積層化する、あるいはＡＬの表面に陽極酸化で酸化層（Ａｌ２Ｏ３）を付加することも現在では一般的な技術である。すなわち走査線１１は１層以上の金属層で構成される。
【００１３】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイディ）装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、図２６（ｂ）と図２７（ｂ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に残して保護絶縁層３２Ｄとし、第１の非晶質シリコン層３１を露出する。
【００１４】
続いて同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着した後、図２６（ｃ）と図２７（ｃ）に示したようにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の薄膜層３４と、低抵抗配線層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を順次被着し、微細加工技術によりソース・ドレイン配線材であるこれら３種の薄膜層３４Ａ，３５Ａ及び３６Ａの積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース電極も兼ねる信号線１２とを選択的に形成する。この選択的パターン形成は、ソース・ドレイン配線の形成に用いられる感光性樹脂パターンをマスクとしてＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４を順次食刻した後、ソース・ドレイン電極１２，２１間の第２の非晶質シリコン層３３を除去して第２のＳｉＮｘ層３２Ｄを露出するとともに、その他の領域では第１の非晶質シリコン層３１をも除去してゲート絶縁層３０を露出することによってなされる。このようにチャネルの保護層である第２のＳｉＮｘ層３２Ｄが存在して第２の非晶質シリコン層３３の食刻が自動的に終了することからこの製法はエッチストップと呼称される。
【００１５】
絶縁ゲート型トランジスタがオフセット構造とならぬようソース・ドレイン電極１２，２１はエッチストップ層３２Ｄと一部（数μｍ）平面的に重なって形成される。この重なりは寄生容量として電気的に作用するので小さいほど良いが、露光機の合わせ精度とフォトマスクの精度とガラス基板の膨張係数及び露光時のガラス基板温度で決定され、実用的な数値は精々２μｍ程度である。
【００１６】
さらに上記感光性樹脂パターンを除去した後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてゲート絶縁層と同様にＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図２６（ｄ）と図２７（ｄ）に示したようにパシベーション絶縁層３７を微細加工技術により選択的に除去してドレイン電極２１上に開口部６２と、画像表示部外の領域で走査線１１の電極端子５が形成される位置上に開口部６３と、信号線１２の電極端子６が形成される位置上に開口部６４を形成してドレイン電極２１と走査線１１と信号線１２の一部分を露出する。蓄積容量線１６（を平行に束ねた電極パターン）上には開口部６５を形成して蓄積容量線１６の一部を露出する。
【００１７】
最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）あるいはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）を被着し、図２６（ｅ）と図２７（ｅ）に示したように微細加工技術により開口部６２を含んでパシベーション絶縁層３７上に絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。開口部６３内の露出している走査線１１の一部を電極端子５とし、開口部６４内の露出している信号線１２の一部を電極端子６としても良く、図示したように開口部６３，６４を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成しても良いが、通常は電極端子５Ａ，６Ａ間を接続する透明導電性の短絡線４０も同時に形成される。その理由は、図示はしないが電極端子５Ａ，６Ａと短絡線４０との間を細長いストライプ状に形成することにより高抵抗化して静電気対策用の高抵抗とすることが出来るからである。同様に開口部６５を含んで蓄積容量線１６への電極端子が形成される。
【００１８】
信号線１２の配線抵抗が問題とならない場合にはＡＬよりなる低抵抗配線層３５は必ずしも必要ではなく、その場合にはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属材料を選択すればソース・ドレイン配線１２，２１を単層化して簡素化することが可能である。このようにソース・ドレイン配線は耐熱金属層を用いて第２の非晶質シリコン層と電気的な接続を確保することが重要であり、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性については先行例である特開平７−７４３６８号公報に詳細が記載されている。なお、図２６（ｃ）において蓄積容量線１６とドレイン電極２１とがゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５０（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を形成しているが、ここではその詳細な説明は省略する。
【特許文献１】特開平７−７４３６８号公報
【００１９】
以上述べた５枚マスク・プロセスは詳細な経緯は省略するが、半導体層の島化工程の合理化とコンタクト形成工程が１回削減された結果得られたもので、当初は７〜８枚程度必要であったフォトマスクもドライエッチ技術の導入により、現時点では５枚に減少してプロセスコストの削減に大きく寄与している。液晶表示装置の生産コストを下げるためにはアクティブ基板の作製工程ではプロセスコストを、またパネル組立工程とモジュール実装工程では部材コストを下げることが有効であることは周知の開発目標である。プロセスコストを下げるためにはプロセスを短くする工程削減と、安価なプロセス開発またはプロセスへの置き換えとがあるが、ここでは４枚のフォトマスクでアクティブ基板が得られる４枚マスク・プロセスを工程削減の一例として説明する。４枚マスク・プロセスはハーフトーン露光技術の導入により写真食刻工程を削減するもので、図２８は４枚マスク・プロセスに対応したアクティブ基板の単位絵素の平面図で、図２８（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’線上の断面図を図２９に示す。既に述べたように絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用されているが、ここではチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを採用している。
【００２０】
先ず５枚マスク・プロセスと同様にガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、図２８（ａ）と図２９（ａ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。
【００２１】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となるＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。引き続き、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４と、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を、すなわちソース・ドレイン配線材を順次被着し、微細加工技術により絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース電極も兼ねる信号線１２を選択的に形成するのであるが、この選択的パターン形成に当たりハーフトーン露光技術により図２８（ｂ）と図２９（ｂ）に示したようにソース・ドレイン間のチャネル形成領域８０Ｂ（斜線部）の膜厚が例えば１．５μｍで、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚３μｍよりも薄い感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを形成する点が大きな特徴である。
【００２２】
このような感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂは、液晶表示装置用基板の作製には通常ポジ型の感光性樹脂を用いるので、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａが黒、すなわちＣｒ薄膜が形成されており、チャネル領域８０Ｂは灰色、たとえば幅０．５〜１μｍ程度のラインアンドスペースのＣｒパターンが形成されており、その他の領域は白、すなわちＣｒ薄膜が除去されているようなフォトマスクを用いれば良い。灰色領域は露光機の解像力が不足しているためにラインアンドスペースが解像されることはなく、ランプ光源からのフオトマスク照射光を半分程度透過させることが可能であるので、ポジ型感光性樹脂の残膜特性に応じて図２９（ｂ）に示したような断面形状を有する感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを得ることができる。
【００２３】
上記感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂをマスクとして図２９（ｂ）に示したようにＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４、第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻してゲート絶縁層３０を露出した後、図２８（ｃ）と図２９（ｃ）に示したように酸素プラズマ等の灰化手段により感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８０Ｂが消失してチャネル領域が露出するとともに、ソース・ドレイン配線形成領域上にのみ８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を残すことができる。そこで膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をマスクとして、再びソース・ドレイン配線間（チャネル形成領域）のＴｉ薄膜層，ＡＬ薄膜層，Ｔｉ薄膜層，第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。ソース・ドレイン配線が金属層をエッチングした後に第１の非晶質シリコン層３１Ａを０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することによりなされるので、このような製法で得られる絶縁ゲート型トランジスタはチャネル・エッチと呼称されている。なお上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましいがその理由は後述する。
【００２４】
さらに上記感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を除去した後は、５枚マスク・プロセスと同じく図２８（ｄ）と図２９（ｄ）に示したようにガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、ドレイン電極２１と走査線１１と信号線１２の電極端子が形成される領域にそれぞれ開口部６２，６３，６４を形成し、開口部６３内のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０を除去して開口部６３内に走査線の一部を露出するとともに、開口部６２，６４内のパシベーション絶縁層３７を除去してドレイン電極２１の一部と信号線の一部を露出する。
【００２５】
最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯあるいはＩＺＯを被着し、図２８（ｅ）と図２９（ｅ）に示したように微細加工技術によりパシベーション絶縁層３７上に開口部６２を含んで透明導電性の絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。電極端子に関してはここでは開口部６３，６４を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
このように５枚マスク・プロセスと４枚マスク・プロセスにおいてはドレイン電極２１と走査線１１へのコンタクト形成工程が同時になされるため、それらに対応した開口部６２，６３内の絶縁層の厚さと種類が異なっている。パシベーション絶縁層３７はゲート絶縁層３０に比べると製膜温度が低く膜質が劣悪で、弗酸系のエッチング液による食刻では食刻速度が夫々数１０００Å／分、数１００Å／分と１桁も異なり、ドレイン電極２１上の開口部６２の断面形状は上部に余りにも過食刻が生じて穴径が制御できない理由から弗素系のガスを用いた乾式食刻（ドライエッチ）を採用している。
【００２７】
ドライエッチを採用してもドレイン電極２１上の開口部６２はパシベーション絶縁層３７のみであるので、走査線１１上の開口部６３と比較して過食刻になるのは避けられず、材質によっては中間導電層３６Ａが食刻ガスによって膜減りすることがある。また、食刻終了後の感光性樹脂パターンの除去に当たり、まずは弗素化された表面のポリマー除去のために酸素プラズマ灰化で感光性樹脂パターンの表面を０．１〜０．３μｍ程度削り、その後に有機剥離液、例えば東京応化製の剥離液１０６等を用いた薬液処理がなされるのが一般的であるが、中間導電層３６Ａが膜減りして下地のアルミニウム層３５Ａが露出した状態になっていると、酸素プラズマ灰化処理でアルミニウム層３５Ａの表面に絶縁体であるＡＬ２Ｏ３が形成されて、絵素電極２２との間でオーミック接触が得られなくなる。そこで中間導電層３６Ａが膜減りしてもいいように、その膜厚を例えば０．２μｍと厚く設定することでこの問題から逃れようとしている。あるいは開口部６２〜６５の形成時、アルミニウム層３５Ａを除去して下地の耐熱金属層であるＴｉ薄膜層３４Ａを露出してから絵素電極２２を形成する回避策も可能であり、この場合には当初から中間導電層３６Ａは不要となるメリットもある。
【００２８】
しかしながら、前者の対策ではこれら薄膜の膜厚の面内均一性が良好でないとこの取組みも必ずしも有効に作用するわけではなく、また食刻速度の面内均一性が良好でない場合にも全く同様である。後者の対策では中間導電層３６Ａは不要となるが、アルミニウム層３５Ａの除去工程が増加し、また開口部６２の断面制御が不十分であると絵素電極２２が段切れを起こす恐れがあった。
【００２９】
加えてチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタではチャネル領域の不純物を含まない第１の非晶質シリコン層３１はどうしても厚めに（通常０．２μｍ以上）被着しておかないと、ガラス基板の面内均一性に大きく影響されてトランジスタ特性、とりわけＯＦＦ電流が不揃いになりがちである。このことはＰＣＶＤの稼働率とパーティクル発生状況とに大きく影響し、生産コストの観点からも非常に重要な事項である。
【００３０】
また４枚マスク・プロセスにおいて適用されているチャネル形成工程はソース・ドレイン配線１２，２１間のソース・ドレイン配線材と不純物を含む半導体層とを選択的に除去するので、絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ特性を大きく左右するチャネルの長さ（現在の量産品で４〜６μｍ）を決定する工程である。このチャネル長の長さの変動は絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流値を大きく変化させるので、通常は厳しい製造管理を要求されるが、チャネル長、すなわちハーフトーン露光領域のパターン寸法は露光量（光源強度とフォマスクのパターン精度、特にライン＆スペース寸法）、感光性樹脂の塗布厚、感光性樹脂の現象処理、および当該のエッチング工程における感光性樹脂の膜減り量等多くのパラメータに左右され、加えてこれら諸量の面内均一性もあいまって必ずしも歩留高く安定して生産できるわけではなく、従来の製造管理よりも一段と厳しい製造管理が必要となり、決して高度に完成したレベルにあるとは言えないのが現状である。特にチャネル長が６μｍ以下ではレジストパターンの膜厚減少に伴って発生するパターン寸法の影響が大きくその傾向が顕著となる。
【００３１】
本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、従来の５枚マスク・プロセスや４枚マスク・プロセスに共通するコンタクト形成時の不具合を回避するだけでなく、製造マージンの大きいハーフトーン露光技術を採用して製造工程の削減を実現するものである。また液晶パネルの低価格化を実現し、需要の増大に対応していくためにも製造工程数の更なる削減を鋭意追求していく必要性があることは明白であり、他の主要な製造工程を簡略化あるいは低コスト化する技術を付与することによりさらに本発明の価値を高めんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明においては先ずハーフトーン露光技術を絵素電極の形成工程と信号線の工程に適用することで製造工程の削減を図っている。次にソース・ドレイン配線のみを有効にパシベーションするために先行技術である特開平２−２１６１２９号公報に開示されているアルミニウムよりなるソース・ドレイン配線の表面に絶縁層を形成する陽極酸化技術と融合させてプロセスの合理化と低温化を実現せんとするものである。あるいはハーフトーン露光技術を用いて信号線上にのみ感光性有機絶縁層を選択的に残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする合理化を実現している。また更なる工程削減のためにコンタクトの形成工程と半導体層またはエッチストップ層の形成工程、あるいは走査線の形成工程とコンタクトまたはエッチストップ層の形成工程をハーフトーン露光技術により同一のフォトマスクで処理する技術と組み合わせている。
【特許文献２】特開平２−２１６１２９号公報
【００３３】
請求項１に記載の液晶表示装置は、一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
チャネルとなる不純物を含まない島状の第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、少なくとも保護絶縁層の一部上と露出している第１の半導体層上に一対の不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなるソース・ドレイン電極が形成され、前記ソース・ドレイン電極を含んで透明導電層と低抵抗金属層との積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのソース配線も兼ねる信号線と擬似絵素電極も兼ねるドレイン配線が形成され、前記擬似絵素電極上の低抵抗金属層が除去されて露出した透明導電層を絵素電極とすることを特徴とする。
【００３４】
この構成により信号線は透明導電層と低抵抗金属との積層で構成され、信号線の抵抗値を下げることが容易となる。これは本発明の液晶表示装置に共通する構造的な特徴である。既に述べたように絶縁ゲート型トランジスタにはエッチストップ型とチャネルエッチ型の２種類があるが、一対のソース・ドレイン電極をソース・ドレイン配線とは分離して形成することはエッチストップ型に限定され、他の主要工程の工程削減との関連から様々な液晶表示装置の実施形態を構成することが可能であるのでそれを請求項２から請求項９で具体的に述べることとする。
【００３５】
請求項２に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００３６】
この構成により透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでゲート絶縁層上に形成されるが、ソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には感光性有機絶縁層が形成されて最低限のパシベーション機能が付与されるためパシベーション絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要は無くなり、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となることはなくなる。そして透明導電性の電極端子を有するＴＮ型の液晶表示装置が得られ、これもまた本発明の液晶表示装置に共通する特徴となる。
【００３７】
請求項３に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００３８】
この構成により透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでゲート絶縁層上に形成されるが、ソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が形成されてパシベーション機能が付与されており、請求項２に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られ、信号線上の絶縁層の構成を除くと請求項２に記載の液晶表示装置と酷似している。
【００３９】
請求項４に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００４０】
この構成により透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでゲート絶縁層上に形成されるが、ソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には感光性有機絶縁層が形成されて最低限のパシベーション機能が付与されるので請求項２に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られ、走査線の電極端子部の構成を除くと請求項２に記載の液晶表示装置と酷似している。
【００４１】
請求項５に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上とゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００４２】
この構成により透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでゲート絶縁層上に形成されるが、ソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が形成されてパシベーション機能が付与されており、走査線の電極端子部の構成を除くと請求項３に記載の液晶表示装置と酷似している。
【００４３】
請求項６に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の保護絶縁層と第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００４４】
この構成によりコンタクトは走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層は走査線と同一のパターン幅で形成され、走査線の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて、走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。そしてソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には感光性有機絶縁層が形成されて最低限のパシベーション機能が付与されており、請求項２に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項７に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部と開口部周辺の保護絶縁層と第１の半導体層を含み形成された第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる中間電極上に透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００４６】
この構成によりコンタクトは走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層は走査線と同一のパターン幅で形成され、走査線の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて、走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。そしてソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が形成されてパシベーション機能が付与されており、請求項３に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００４７】
請求項８に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に感光性有機絶縁層を有する低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の感光性有機絶縁層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００４８】
この構成によりチャネルの保護絶縁層は走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層は走査線と同一のパターン幅で形成され、走査線の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて、走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。そしてソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には感光性有機絶縁層が形成されて最低限のパシベーション機能が付与されており、請求項２に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００４９】
請求項９に記載の液晶表示装置は、同じく
少なくとも第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極よりも幅細く保護絶縁層が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記保護絶縁層の一部上と第１の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に絵素電極及び信号線と重なる領域を除いてその側面に酸化シリコン層を有し不純物を含む第２の半導体層と同じくその表面に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な耐熱金属層との積層よりなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
前記ソース電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層とその表面上に陽極酸化層を有する陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線と、前記ドレイン電極の一部上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子が形成され、
画像表示部外の領域で前記信号線上の陽極酸化層と低抵抗金属層が除去されて透明導電性の信号線の電極端子が露出していることを特徴とする。
【００５０】
この構成によりチャネルの保護絶縁層は走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層は走査線と同一のパターン幅で形成され、走査線の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて、走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。そしてソース・ドレイン間のチャネル上には保護絶縁層が形成されてチャネルを保護するとともに信号線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が形成されてパシベーション機能が付与されており、請求項３に記載の液晶表示装置と同様の効果が得られる。
【００５１】
請求項１０に記載の液晶画像表示装置は走査線の側面に形成された絶縁層が有機絶縁層であることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９に記載の液晶表示装置である。この構成により走査線の材質や構成によらず走査線の側面に電着法により有機絶縁層を形成する事ができて、ハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程とコンタクトの形成工程またはエッチストップ層の形成工程を１枚のフォトマスクで連続して処理する事が可能となる。
【００５２】
請求項１１に記載の液晶画像表示装置は第１の金属層が陽極酸化可能な金属層よりなり走査線の側面に形成された絶縁層が陽極酸化層であることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９に記載の液晶表示装置である。この構成により走査線の側面に陽極酸化により陽極酸化層を形成する事ができて、ハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程とコンタクトの形成工程またはエッチストップ層の形成工程を１枚のフォトマスクで連続して処理する事が可能となる。
【００５３】
請求項１２は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、コンタクトを形成する工程と、感光性有機絶縁層を用いたハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すこと工程を有することを特徴とする。
【００５４】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減がなされる結果、５枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を作製する事ができる。
【００５５】
請求項１３は請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、コンタクトを形成する工程と、ハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線以外の素子を陽極酸化から保護する工程を有することを特徴とする。
【００５６】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上に選択的に陽極酸化層を形成することでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減もなされる結果、５枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５７】
請求項１４も請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりコンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、感光性有機絶縁層を用いたハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残す工程を有することを特徴とする。
【００５８】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、コンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５９】
請求項１５も請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりコンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線以外の素子を陽極酸化から保護する工程を有することを特徴とする。
【００６０】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に陽極酸化層を形成することでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、コンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００６１】
請求項１６は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりエッチストップ層とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、感光性有機絶縁層を用いたハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残す工程を有することを特徴とする。
【００６２】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、エッチストップ層とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００６３】
請求項１７は請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりエッチストップ層とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、ハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線以外の素子を陽極酸化から保護する工程を有することを特徴とする。
【００６４】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に陽極酸化層を形成することでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、エッチストップ層とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００６５】
請求項１８は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、感光性有機絶縁層を用いたハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残す工程を有することを特徴とする。
【００６６】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００６７】
請求項１９は請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、エッチストップ層を形成する工程と、ソース・ドレイン電極を形成する工程と、ハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線以外の素子を陽極酸化から保護する工程を有することを特徴とする。
【００６８】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に陽極酸化層を形成することでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００６９】
請求項２０は請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線とエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりコンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、感光性有機絶縁層を用いたハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残す工程を有することを特徴とする。
【００７０】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に感光性有機絶縁層を残すことでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、走査線とエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、コンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、３枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００７１】
請求項２１は請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線とエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりコンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、ハーフトーン露光技術により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、信号線以外の素子を陽極酸化から保護する工程を有することを特徴とする。
【００７２】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成するに際して信号線上にのみ選択的に陽極酸化層を形成することでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減と、走査線とエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、コンタクトとソース・ドレイン電極を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、３枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００７３】
本発明に記載の液晶表示装置では絶縁ゲート型トランジスタはチャネル上に保護絶縁層を有しているので、画像表示部内の透明導電層と低抵抗金属層との積層よりなる信号線上にのみ感光性有機絶縁層を選択的に形成するか、あるいは透明導電層と陽極酸化可能な低抵抗金属層との積層よりなる信号線を陽極酸化してその表面に絶縁層を形成することでアクティブ基板にはパシベーション機能が与えられる。したがって液晶表示装置を構成するアクティブ基板の作製に当たりパシベーション絶縁層の形成工程が不要となるだけでなく、格別な加熱工程を伴わず非晶質シリコン層を半導体層とする絶縁ゲート型トランジスタに過度の耐熱性を必要としない。換言すればパシベーション形成で電気的な性能の劣化を生じない効果が付加されている。また信号線上にのみ感光性有機絶縁層または陽極酸化層を形成するに当たり、ハーフトーン露光技術の導入により走査線や信号線の電極端子を選択的に保護することが可能となり写真食刻工程数の増加を阻止できる格別の効果が得られる。
【００７４】
ハーフトーン露光技術の導入により透明導電層と低抵抗金属層の積層よりなるソース・ドレイン配線を形成した後、ドレイン配線上の低抵抗金属層を選択的に除去することで絵素電極を形成する工程削減は本発明の主眼点であり、走査線と信号線の電極端子が透明導電層で構成されるという構造的な特徴もここから生まれる。
【００７５】
加えてコンタクトとソース・ドレイン電極またはエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する合理化技術、さらには走査線とコンタクトまたはエッチストップ層を１枚のフォトマスクを用いて形成する合理化技術との組合せもあいまって、写真食刻工程数を従来の５回よりさらに削減できて４枚さらには３枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を作製することが可能となり、液晶表示装置のコスト削減の観点からも工業的な価値は極めて大きい。しかもこれらの工程のパターン精度はさほど高くないので歩留や品質に大きな影響を与えない事も生産管理を容易なものとしてくれる。
【００７６】
なお本発明の要件は上記の説明からも明らかなようにアクティブ基板の作製に当たり信号線と絵素電極の形成工程をハーフトーン露光技術の導入により透明導電層と低抵抗金属層の積層よりなるソース・ドレイン配線を形成した後、ドレイン配線上の低抵抗金属層を選択的に除去することで絵素電極を形成した点にあり、それ以外の構成に関しては走査線、ゲート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった表示装置用半導体装置、あるいはその製造方法の差異も本発明の範疇に属することは自明であり、垂直配向の液晶を用いた液晶表示装置や反射型の液晶表示装置においても本発明の有用性は変らず、また絶縁ゲート型トランジスタの半導体層も非晶質シリコンに限定されるものでないことも明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７７】
本発明の実施例を図１〜図２２に基づいて説明する。図１に本発明の実施例１に係る表示装置用半導体装置（アクティブ基板）の平面図を示し、図２に図１のＡ−Ａ’線上とＢ−Ｂ’線上及びＣ−Ｃ’線上の製造工程の断面図を示す。同様に実施例２は図３と図４、実施例３は図５と図６、実施例４は図７と図８、実施例５は図９と図１０、実施例６は図１１と図１２、実施例７は図１３と図１４、実施例８は図１５と図１６、実施例９は図１７と図１８、実施例１０は図１９と図２０とで夫々アクティブ基板の平面図と製造工程の断面図を示す。なお従来例と同一の部位については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００７８】
実施例１では従来例と同様に先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。必要であれば低抵抗化のためにＡＬまたはＡＬ合金と耐熱性の高いこれらの金属との積層とすれば良いことは言うまでも無い。そして図１（ａ）と図２（ａ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。
【００７９】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、図１（ｂ）と図２（ｂ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に残して保護絶縁層（またはエッチストップ層あるいはチャネル保護層）３２Ｄとし、第１の非晶質シリコン層３１を露出する。
【００８０】
続いて同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図１（ｃ）と図２（ｃ）に示したように微細加工技術により耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を選択的に除去し、保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極を形成し、保護絶縁層３２Ｄとゲート絶縁層３０を露出する。正確に記載すれば第２の非晶質シリコン層３３はこの工程で一対の電極３３Ａ１、３３Ａ２に分割され、夫々絶縁ゲート型トランジスタのソース、ドレインとして機能し、同様に耐熱金属層３４は一対の電極３４Ａ１、３４Ａ２に分割され、夫々絶縁ゲート型トランジスタのソース電極、ドレイン電極として機能する。
【００８１】
引き続き図１（ｄ）と図２（ｄ）に示したように微細加工技術により画像表示部外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上に選択的に開口部６３Ａ，６５Ａを形成し、前記開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０を食刻して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【００８２】
そしてガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術により感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを用いてＡＬ薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図１（ｅ）と図２（ｅ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。同様に蓄積容量線１６の一部７５を含んで番号は付与しないが蓄積容量線１６の電極端子も形成するが、これは以降の説明では省略する。
【００８３】
この時に信号線１２上の領域８６Ａ（黒領域）の膜厚が例えば３μｍとドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の領域８６Ｂ（中間調領域）の膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂをハーフトーン露光技術により形成しておくことが第１の実施例の重要な特徴である。電極端子５，６に対応した８６Ｂの最小寸法は数１０μｍと大きく、フォトマスク製作もまたその仕上がり寸法管理も極めて容易であるが、信号線１２に対応した領域８６Ａの最小寸法は４〜８μｍと比較的寸法精度が高いので黒領域としては細いパターンを必要とする。しかしながら合理化された従来例で説明したように１回の露光処理と２回の食刻処理で形成されたソース・ドレイン配線１２，２１と比較すると、本発明のソース・ドレイン配線１２，２１は１回の露光処理と１．５回の食刻処理（後述するように２回目の食刻は低抵抗金属層３５Ａ、３５Ｂのみである）で形成されるためにパターン幅の変動する要因が少なく、ソース・ドレイン配線１２，２１の寸法管理も、ソース・ドレイン配線１２，２１間すなわちチャネル長の寸法管理も従来のハーフトーン露光技術よりはパターン精度の管理が容易である。またチャネルエッチ型の絶縁ゲートトランジスタと比較するとエッチストップ型の絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流を決定するのは保護絶縁層３２Ｄの寸法であってソース・ドレイン配線１２，２１間の寸法ではないことからもプロセス管理がさらに容易となることを理解されたい。加えソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の形成がソース・ドレイン配線１２，２１の形成より前の段階で行われ、ソース・ドレイン配線１２，２１はソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の一部を含んで形成されれば良いので、本発明においてはソース・ドレイン配線１２，２１が電気的な特性を大きく左右することは回避されている。
【００８４】
ソース・ドレイン配線１２，２２の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８６Ｂが消失して絵素電極（ドレイン電極）２２と電極端子５，６上の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃが露出すると共に信号線１２上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８６Ｃをそのまま残すことができるが、上記酸素プラズマ処理で感光性樹脂パターン８６Ｃが等方的に膜減りして感光性樹脂パターン８６Ｃのパターン幅が細くなると信号線１２の上面が露出し、後述する低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃの除去時に信号線１２のパターン幅が細くなり抵抗値の増大をもたらすだけでなく、透明導電層９１Ａの露出面積も増大して液晶表示装置としての信頼性が低下するので酸素プラズマ処理にはＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓａｍａ）方式やＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓａｍａ）方式の酸素プラズマ処理で異方性を強めてパターン寸法の変化を抑制することが望ましい。そして膜減りした感光性樹脂パターン８６ＣをマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図１（ｆ）と図２（ｆ）に示したように透明導電性の電極９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々電極端子６Ａ，絵素電極２２及び電極端子５Ａが得られる。
【００８５】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例１が完了する。実施例１では感光性樹脂パターン８６Ｃは液晶に接しているので、感光性樹脂パターン８６Ｃはノボラック系の樹脂を主成分とする通常の感光性樹脂ではなく、純度が高く主成分にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を含む耐熱性の高い感光性有機絶縁層を用いることが大切であり、感光性有機絶縁層の材質によっては加熱することで流動化させて信号線１２の側面を覆うように構成することも可能で、この場合には液晶パネルとして信頼性が一段と向上する。蓄積容量１５の構成に関しては図１（ｆ）に示したように絵素電極２２と蓄積容量線１６とがゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、前段の走査線１１と絵素電極２２との間にゲート絶縁層３０を含む絶縁層を介して構成しても良い。静電気対策は図１（ｆ）に示したようにアクティブ基板２の外周に静電気対策用の透明導電層パターン４０を配置し、透明導電層パターン４０を透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａに接続して構成する従来例の静電気対策でも良いが、ゲート絶縁層３０への開口部形成工程が付与されているのでその他の静電気対策も容易である。
【００８６】
実施例１では信号線１２上のみに有機絶縁層を形成して絵素電極２２は導電性を保ったまま露出しているが、これでも十分な信頼性が得られる理由は液晶セルに印可される駆動信号は基本的に交流であり、カラーフィルタの対向面上に形成された対向電極１４と絵素電極２２との間には直流電圧成分が少なくなるように対向電極１４の電圧は画像検査時に調整されるので（フリッカ低減調整）、従って信号線１２上にのみ直流成分が流れないように絶縁層を形成しておけば良いと言う基本原理からである。正確に述べると信号線１２の下側面とソース電極３４Ａ１の一部も露出しているが、その露出面積は信号線１２と比較すると夫々数１０分の１と小さく、信号線１２の上面に絶縁層が形成されていれば露出している透明導電層９１Ａとソース電極３４Ａ１の一部からの直流成分で液晶が劣化することは無視して良い程である。
【００８７】
このように実施例１では感光性有機絶縁層を用いてソース・ドレイン配線を形成し、かつ信号線１２上にのみ感光性有機絶縁層をそのまま残しており、従来の製造方法と比較するとソース・ドレイン配線を形成するための感光性樹脂パターンの除去工程と、パシベーション絶縁層の形成工程と、パシベーション絶縁層への開口部形成工程を不要とする製造工程の削減を推進している。しかしながら有機絶縁層の厚みが通常は１μｍ以上あるので高精細パネルで画素が小さい場合にはラビング布を用いた配向膜の配向処理でその段差が非配向状態をもたらす、あるいは液晶セルのギャップ精度の確保に支障が出る恐れもある。そこで実施例２では最小限度の工程数の追加で有機絶縁層に代わるパシベーション技術を具備させるものである。
【実施例２】
【００８８】
実施例２では図３（ｄ）と図４（ｄ）に示したように走査線１１と蓄積容量線１６へのコンタクト６３Ａ，６５Ａの形成工程までは実施例１と同一の製造工程で進行する。ただし、耐熱金属層３４は陽極酸化可能な金属である必要がありＣｒ，Ｍｏ，Ｗ等は適していないので、少なくともＴｉ、好ましくはＴａまたは高融点金属のシリサイドが選択される。
【００８９】
その後ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに陽極酸化可能な低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術により感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図３（ｅ）と図４（ｅ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。この時にドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の領域８７Ａ（黒領域）の膜厚が例えば３μｍと信号線１２上の領域８７Ｂ（中間調領域）の膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂをハーフトーン露光技術により形成しておくことが実施例２の重要な特徴である。
【００９０】
ソース・ドレイン配線１２，２２の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失して信号線１２（３５Ａ）が露出すると共にドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上に膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。上記酸素プラズマ処理で感光性樹脂パターン８７Ｃのパターン幅が細くなっても大きなパターン寸法を有する絵素電極２２と電極端子５，６の周囲に陽極酸化層が形成されるだけで、電気特性と歩留及び品質に与える影響は殆ど無いのは特筆すべき特徴である。そして感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして図３（ｆ）と図４（ｆ）に示したように信号線１２を陽極酸化してその表面に酸化層を形成する。詳細に記載するとアクティブ基板２上ではソース電極３４Ａ１の一部と信号線１２の上面の低抵抗金属層であるＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ａが露出しており、また信号線１２のチャネル側の一方の側面にはＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ａと透明導電層９１Ａ及びソース電極３４Ａ１の側面には耐熱金属層であるＴｉ薄膜層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層が、そしてチャネルと反対側の信号線１２の他方の側面にはＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ａと透明導電層９１Ａとの積層が露出しており、陽極酸化によってＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ａは絶縁層であるアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）または酸化アルミニウム６９（１２）に、図示はしないがＴｉ薄膜層３４Ａ１は半導体である酸化チタン（ＴｉＯ２）６８（１２）に、そして同じく図示はしないが第２の非晶質シリコン層３３Ａ１は不純物を含む酸化シリコン層（ＳｉＯ２）６６に夫々変質する。同じくドレイン電極３４Ａ２の一部も露出しており、ドレイン電極２１（絵素電極２２）の上面は感光性樹脂パターン８７Ｃで覆われており、またチャネル側の一方の側面にはＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ｂと透明導電層９１Ｂ及びドレイン電極３４Ａ２の側面には耐熱金属層であるＴｉ薄膜層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層が、そしてチャネルと反対側の他方の側面にはＡＬまたはＡＬ合金薄膜層３５Ｂと透明導電層９１Ｂとの積層が露出しており、同様にこれらの薄膜の陽極酸化層が形成される。酸化チタン層６８は絶縁層ではないが膜厚が極めて薄く露出面積も小さいのでパシベーション上はまず問題とならないが、耐熱金属薄膜層３４ＡもＴａを選択しておくことが望ましい。しかしながらＴａはＴｉと異なり下地の表面酸化層を吸収してオーミック接触を容易にする機能に欠ける特性に注意する必要がある。ＩＺＯまたはＩＴＯよりなる透明導電層９１Ａは陽極酸化しても絶縁性の酸化層が形成される事は無い。
【００９１】
信号線１２の陽極酸化時、絵素電極９１Ｂ上の低抵抗金属層３５Ｂの側面には絶縁層であるアルミナ６９（３５Ｂ）が形成され、静電気対策で走査線と信号線の電極端子５，６間が導電性媒体で接続されていれば導電性媒体を通して信号線１２から化成電流が流れるので低抵抗金属層３５Ｃよりなる電極端子５の側面には同じく６９（３５Ｃ）が形成される。ただし、導電性媒体の抵抗値が一般的には高いので６９（３５Ｃ）の膜厚は通常６９（３５Ｂ）の膜厚よりも一段と薄いものである。
【００９２】
陽極酸化で形成されるアルミナ６９、酸化チタン６８、酸化シリコン層６６の各酸化層の膜厚は配線のパシベーションとしては０．１〜０．２μｍ程度で十分であり、エチレングリコール等の化成液を用いて印可電圧は同じく１００Ｖ超で実現する。陽極酸化層６９（１２）の膜厚は０．１〜０．２μｍ程度で十分なパシベーション性能が得られるので、配向処理で不具合が生ずる恐れは皆無である。ソース・ドレイン配線１２，２１の陽極酸化に当たって留意すべき事項は、図示はしないが全ての信号線１２は電気的に並列または直列に形成されている必要があり、後に続く製造工程の何処かでこの直並列を解除しないとアクティブ基板２の電気検査のみならず、液晶表示装置としての実動作に支障があることは言うまでもないだろう。これは以降の実施例でも共通する事項で、解除手段としてはレーザ光の照射による蒸散、またはスクライブによる機械的切除が簡易的であるが詳細な説明は省略する。
【００９３】
陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図３（ｇ）と図４（ｇ）に示したようにその側面に陽極酸化層を形成された低抵抗金属層３５Ｂよりなる絵素電極（ドレイン電極）と低抵抗金属層３５Ａ，３５Ｃよりなる電極端子６，５が露出する。
【００９４】
さらに信号線１２上の陽極酸化層６９（１２）とソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２上に形成された陽極酸化層をマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図３（ｈ）と図４（ｈ）に示したように透明導電層９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々信号線の電極端子６Ａ、絵素電極２２及び走査線の電極端子５Ａとして機能する。なお、絵素電極２２（３５Ｂ）の側面と走査線の電極端子５の側面の陽極酸化層６９（３５Ｂ）と６９（３５Ｃ）は存在母体（３５Ｂ，３５Ｃ）が消失するのでリフトオフされて消失する。このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例２が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例１と同一である。
【００９５】
実施例２では信号線１２上とソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の一部上のみに陽極酸化層を形成して絵素電極２２は導電性を保ったまま露出しているが、これでも十分な信頼性が得られる理由は液晶セルに印可される駆動信号は基本的に交流であり、カラーフィルタの対向面上に形成された対向電極１４と絵素電極２２との間には直流電圧成分が少なくなるように対向電極１４の電圧は画像検査時に調整されるので（フリッカ低減調整）、従って信号線１２上にのみ直流成分が流れないように絶縁層を形成しておけば良いという基本原理からである。そして信号線１２の下側面に露出している透明導電層９１Ａの影響が小さいことは既に述べた通りである。
【００９６】
実施例１と実施例２では絵素電極と信号線の同時形成並びにパシベーション絶縁層を不要とする工程削減を実現したがアクティブ基板の製作に必要なフォトマスク枚数は５枚止まりに過ぎない。その他の主要工程を合理化して更なる低コスト化を実現する事が本発明の主題であり、以下の実施例では絵素電極と信号線の同時形成並びにパシベーション絶縁層を不要とする工程削減を維持しつつ他の主要工程を合理化して４枚マスク・プロセスさらには３枚マスク・プロセスを実現する創意・発明について説明する。
【実施例３】
【００９７】
実施例３では図５（ｂ）と図６（ｂ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に残して保護絶縁層３２Ｄとし、第１の非晶質シリコン層３１を露出するまでは実施例１と同一の製造工程で進行する。
【００９８】
続いて同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、画像表示部外の領域で走査線１１と蓄積容量線１６のコンタクト形成領域上に開口部６３Ａ，６５Ａを有するとともに絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイン電極形成領域、すなわち保護絶縁層３２Ｄと一部重なる一対の領域８１Ａ１、８１Ａ２の膜厚が例えば２μｍと他の領域８１Ｂの膜厚１μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８１Ａ１、８１Ａ２及び８１Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。そして図５（ｃ）と図６（ｃ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ａ１、８１Ａ２及び８１Ｂをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内に露出している耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻し、開口部６３Ａ，６５Ａ内にゲート絶縁層３０を露出する。走査線１１の電極端子は最大で駆動用ＬＳＩの電極ピッチの半分程度まで、通常２０μｍ以上の大きさを有するので開口部６３Ａ，６５Ａ（白領域）を形成するためのフォトマスクの作製もその仕上がり寸法の精度管理も極めて容易である。
【００９９】
引き続き酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８１Ａ１、８１Ａ２及び８１Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、図５（ｄ）と図６（ｄ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ｂが消失して耐熱金属層３４が露出すると共にソース・ドレイン電極の形成領域に膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃ１、８１Ｃ２をそのまま残すことができる。ソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２はマスク合わせ精度（通常２〜３μｍ）分を見込んで保護絶縁層３２Ｄと重なって形成されており、ソース・ドレイン配線１２，２１は同じくマスク合わせ精度分を見込んでソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の一部と重なって形成されるので、ソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２が多少小さくなっても絶縁ゲート型トランジスタがオフセットして動作不能になるとか、絶縁ゲート型トランジスタの電気的な特性が大きく変化する影響は無いので、ソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２、すなわち８１Ｃ１、８１Ｃ２の寸法変化にさほど注意する必要は無い。
【０１００】
さらに図５（ｅ）と図６（ｅ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２をマスクとして耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を選択的に除去し、保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極を形成し、保護絶縁層３２Ｄとゲート絶縁層３０を露出する。感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２（黒領域）、すなわちソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の大きさは最小寸法でも重ね合わせ３回分の大きさを有し、白領域と黒領域以外の領域をハーフトーン露光領域とするフォトマスクの作製が容易なだけでなく、ソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の寸法精度が変動しても絶縁ゲート型トランジスタの電気特性の変動はほとんど無いのでプロセス管理が容易となることを理解されたい。
【０１０１】
この時、開口部６３Ａ，６５Ａのエッチング状況は次に記載する通りであり、最終的には開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が夫々露出する。耐熱金属層３４の食刻には通常塩素系のガスを用いたドライエッチ（乾式食刻）が採用されるが、その時にＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０は耐性を持ち殆ど膜減りしないので先ず耐熱金属層３４が除去されてガラス基板２の全面に第２の非晶質シリコン層３３が露出する。次に第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１の食刻には弗素系のガスを用いたドライエッチが採用されるが、その時にＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０は非晶質シリコン層３３，３１よりも若干速く（３倍程度）食刻されるプロセス条件を適用する事により、第２の非晶質シリコン層３３（膜厚０．０５μｍ）と第１の非晶質シリコン層３１（膜厚０．０５μｍ）の食刻が終ると開口部６３Ａ，６５Ａ内のＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０（膜厚０．３μｍ）の食刻が終わり、開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が夫々露出する。
【０１０２】
この適切な食刻速度比よりも速く第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１の食刻が終る場合には過食刻で開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０を除去しなければならないが、その場合には既にガラス基板２の全面にゲート絶縁層３０が露出しており、全体としてゲート絶縁層３０が膜減りして後続の製造工程で形成されるソース・ドレイン配線１２，２１と走査線１１との層間短絡や絵素電極２２と蓄積容量線１６との層間短絡が生じ易く歩留を下げるので、対策としては信号線１２と走査線１１との交点近傍と蓄積容量線１６上に図示はしないが半導体層形成領域と同様に耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１よりなる積層を残してゲート絶縁層３０の膜減りを防止することができる。すなわちパターン設計による歩留確保が可能である。
【０１０３】
半導体層形成領域の食刻時に耐熱金属層３４の食刻ガスまたは食刻液が露出している走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を食刻する速度が極めて低い場合、例えば耐熱金属層３４がＣｒ，Ｍｏで（Ｃｒの食刻液には過塩素酸と硝酸セリウムの混合液、Ｍｏの食刻液には過酸化水素水に微量のアンモニアを添加した食刻液を用いる）、走査線１１がＡＬ合金のような場合には、図５（ｃ）と図６（ｃ）においてゲート絶縁層３０も一気に連続して食刻して開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１と蓄積容量線１６の一部７３と７５を夫々露出し、その後酸素プラズマ処理を行い、膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃをマスクとして上記の食刻液を用いて耐熱金属層３４（Ｃｒ，Ｍｏ）を除去し、次にドライエッチで第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を食刻してゲート絶縁層３０を露出することが可能であるが、一般的に言ってドライエッチでは食刻液程の選択比が得られないので、その場合には当初に記載した食刻方法を採用する事になる。
【０１０４】
耐熱金属層３４に高融点金属のシリサイドを採用すると、弗素系のガスを用いたドライエッチ（乾式食刻）で第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１と同等にエッチングすることが容易であり、一気にこれらの３種類の薄膜層とゲート絶縁層３０をドライエッチで除去することは可能であるが、耐熱金属層３４に高融点金属のシリサイドが採用された事例はあまり知られてはいないようである。
【０１０５】
前記感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２を除去した後は実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、信号線１２上の８６Ａの膜厚が例えば３μｍとドレイン電極２１も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の８６Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図５（ｆ）と図６（ｆ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで９１Ｂと３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１０６】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８６Ｂが消失してドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃが露出すると共に信号線１２上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８６Ｃをそのまま残すことができるので、膜減りした感光性樹脂パターン８６ＣをマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去して、図５（ｇ）と図６（ｇ）に示したように透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを形成する。
【０１０７】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例３が完了する。実施例３でも感光性樹脂パターン８６Ｃは液晶に接しているので、感光性樹脂パターン８６Ｃはノボラック系の樹脂を主成分とする通常の感光性樹脂ではなく、純度が高く主成分にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を含む耐熱性の高い感光性有機絶縁層を用いることが大切である。蓄積容量１５の構成に関しては図５（ｇ）に示したように、実施例１と同様に絵素電極２２と蓄積容量線１６とがゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しているが、既に述べたようにゲート絶縁層３０に加えて耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１の積層を介在させることも容易である。
【実施例４】
【０１０８】
実施例１と実施例２の関係と同様に実施例４では実施例３に最小限度の工程数の追加で有機絶縁層に代わるパシベーション技術を具備させるものである。実施例４では図７（ｅ）と図８（ｅ）に示したように保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極と画像表示外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上にコンタクト６３Ａ，６５Ａを形成するまでは実施例３と同一の製造工程で進行する。ただし、耐熱金属層３４は陽極酸化可能な金属である必要がありＣｒ，Ｍｏ，Ｗ等は適していないので、少なくともＴｉ、好ましくはＴａまたは高融点金属のシリサイドが選択される。また誌面の関係から図７（ｄ）と図８（ｄ）は記載を略す。
【０１０９】
その後ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに陽極酸化可能な低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、ハーフトーン露光技術により絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１上と電極端子５，６上の８７Ａの膜厚が例えば３μｍで、信号線１２上の８７Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを形成し、感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図７（ｆ）と図８（ｆ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１１０】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失して信号線１２（３５Ａ）が露出すると共にドレイン電極２１も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上に膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そして膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして図７（ｇ）と図８（ｇ）に示したように信号線１２を陽極酸化して信号線１２の表面に酸化層６９（１２）を形成する。番号は付与しないが露出しているソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の表面にも酸化層が形成される。その酸化層は耐熱金属層３４にＴｉ，Ｔａ等の陽極酸化可能な金属を選択した場合にはＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５等が形成され、ＭｏＳｉ２等のシリサイドを選択した場合にはＳｉＯ２が形成される。
【０１１１】
陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図７（ｈ）と図８（ｈ）に示したようにその側面に陽極酸化層６９（３５Ｂ）を形成された低抵抗金属層３５Ｂよりなる絵素電極と低抵抗金属層３５Ａ，３５Ｃよりなる電極端子６，５が露出する。
【０１１２】
さらにソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２上の酸化層と信号線１２上の陽極酸化層６９（１２）をマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図７（ｉ）と図８（ｉ）に示したように透明導電層９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々信号線の電極端子６Ａ、絵素電極２２及び走査線の電極端子５Ａとして機能する。このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例４が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例３と同一である。
【０１１３】
このように実施例３と実施例４ではソース・ドレイン電極の形成工程とコンタクトの形成工程とをハーフトーン露光技術を用いて同一のフォトマスクで処理する事により製造工程の削減を推進し、４枚のフォトマスクを用いて液表表示装置を得ているが、ハーフトーン露光技術を別の主要工程に適用することで異なった内容の４枚マスク・プロセスも可能であるので、それを以下に説明する。
【実施例５】
【０１１４】
実施例５では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。そして図９（ａ）と図１０（ａ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。
【０１１５】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、そして図９（ｂ）と図１０（ｂ）に示したように画像表示部外の領域で走査線１１と蓄積容量線１６のコンタクト形成領域上に開口部６３Ａ，６５Ａを有するとともに保護絶縁層形成領域、すなわちゲート電極１１Ａ上の領域８５Ａの膜厚が例えば２μｍと他の領域８５Ｂの膜厚１μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８５Ａ，８５Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８５Ａ，８５Ｂをマスクとして開口部６３Ａ，開口部６５Ａ内の第２のＳｉＮｘ層３２と第１の非晶質シリコン層３１とゲート絶縁層である第１のＳｉＮｘ層３０を選択的に除去して走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。すなわち走査線１１と蓄積容量線１６にコンタクトを形成する。走査線１１の電極端子は最大で駆動用ＬＳＩの電極ピッチの半分程度まで、通常２０μｍ以上の大きさを有するので開口部６３Ａ，６５Ｂ（白領域）を形成するためのフォトマスクの作製もその仕上がり寸法の精度管理も極めて容易である。
【０１１６】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８５Ａ，８５Ｂを１μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８５Ｂが消失し、第２のＳｉＮｘ層３２が露出すると共に保護絶縁層形成領域上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８５Ｃをそのまま残すことができる。感光性樹脂パターン８５Ｃ、すなわちエッチストップ層のパターン幅はソース・ドレイン配線間の寸法にマスク合わせ精度を加算したものであるから、ソース・ドレイン配線間を４〜６μｍ、合わせ精度を±３μｍとすると１０〜１２μｍとなり寸法精度としては厳しいものではない。しかしながらレジストパターン８５Ａから８５Ｃへの変換時にレジストパターンが等方的に１μｍ膜減りすると、寸法が２μｍ小さくなるだけでなく、ソース・ドレイン配線形成時のマスク合わせ精度が１μｍ小さくなって±２μｍとなり、前者よりも後者の影響がプロセス的には厳しいものとなる。したがって上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。具体的にはＲＩＥ方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ方式やＴＣＰ方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８５Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計することでプロセス的な対応を図る等の処置が望ましい。
【０１１７】
引き続き図９（ｃ）と図１０（ｃ）に示したように感光性樹脂パターン８５Ｃをマスクとして第２のＳｉＮｘ層３２をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に食刻して保護絶縁層３２Ｄとするとともに第１の非晶質シリコン層３１を露出する。保護絶縁層形成領域、すなわち感光性樹脂パターン８５Ｃ（黒領域）の大きさは最小寸法でも１０μｍの大きさを有し、白領域と黒領域以外の領域をハーフトーン露光領域とするフォトマスクの作製が容易なだけでなく、チャネルエッチ型の絶縁ゲートトランジスタと比較すると絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流を決定するのはチャネル保護絶縁層３２Ｄの寸法であってソース・ドレイン配線１２，２１間の寸法ではないことからもプロセス管理がさらに容易となることを理解されたい。具体的には例えばチャネルエッチ型においてソース・ドレイン配線間の寸法が５±１μｍとなり、エッチストップ型における保護絶縁層の寸法が１０±１μｍとなるような同一の現像条件の下ではＯＮ電流の変動量は略半減する。
【０１１８】
前記感光性樹脂パターン８５Ｃを除去し、ＰＣＶＤ装置を用いてガラス基板２の全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着した後、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層としてＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着し、図９（ｄ）と図１０（ｄ）に示したように微細加工技術により耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を選択的に除去し、保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極を形成して保護絶縁層３２Ｄとゲート絶縁層３０を露出する。この時、開口部６３Ａ内に露出している走査線の一部７３を含んで耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃとの積層よりなる中間電極も形成するのが一般的である。この結果、中間電極下の開口部６３Ａの周囲には第１の非晶質シリコン層３１Ｃが部分的に形成されて残る。
【０１１９】
第２の非晶質シリコン層３３Ｃと第１の非晶質シリコン層３１Ｃの食刻時に走査線の一部７３上にコンタクト抵抗を高めるような反応性生物が生じないような走査線材料あるいは食刻方式であれば、上記中間電極を形成せずに走査線の一部７３をそのまま露出させておくことも可能であり、その場合アクティブ基板２の構成は実施例１及び実施例２においては同一となり、構成上の差異は無くなることを補足しておく。
【０１２０】
ソース・ドレイン配線と絵素電極の形成工程では実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術により感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図９（ｅ）と図１０（ｅ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している中間電極（あるいは走査線の一部７３）を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１２１】
この時に信号線１２上の８６Ａの膜厚が例えば３μｍとドレイン電極２１も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の８６Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂをハーフトーン露光技術により形成しておくことが実施例５の重要な特徴となることは言うまでも無い。
【０１２２】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８６Ｂが消失してドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃが露出すると共に信号線１２上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８６Ｃをそのまま残すことができる。そこで膜減りした感光性樹脂パターン８６ＣをマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図９（ｆ）と図１０（ｆ）に示したように透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａが得られる。
【０１２３】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例５が完了する。実施例５でも感光性樹脂パターン８６Ｃは液晶に接しているので、感光性樹脂パターン８６Ｃはノボラック系の樹脂を主成分とする通常の感光性樹脂ではなく、純度が高く主成分にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を含む耐熱性の高い感光性有機絶縁層を用いることが大切である。蓄積容量１５の構成に関しては図９（ｆ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６とがゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しており実施例１と同一である。
【実施例６】
【０１２４】
実施例１と実施例２の関係と同様に実施例６では実施例５に最小限度の工程数の追加で有機絶縁層に代わるパシベーション技術を具備させるものである。実施例６では図１１（ｄ）と図１２（ｄ）に示したように微細加工技術により保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極と、開口部６３Ａ，６５Ａを含んで耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃとの積層よりなる中間電極を形成して保護絶縁層３２Ｄとゲート絶縁層３０を露出するまでは実施例５と同一の製造工程で進行する。
【０１２５】
その後ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに陽極酸化可能な低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、ハーフトーン露光技術により絵素電極２２も兼ねるドレイン電極２１上と電極端子５，６上の８７Ａの膜厚が例えば３μｍと信号線１２上の８７Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを形成し、感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図１１（ｅ）と図１２（ｅ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している中間電極を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１２６】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失して信号線１２（３５Ａ）が露出すると共にドレイン電極２１も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上に膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そして膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして図１１（ｆ）と図１２（ｆ）に示したように信号線１２を陽極酸化して信号線１２の表面に酸化層６９（１２）を形成する。番号は付与しないが露出しているソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の表面にもＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２等の酸化層が形成される。
【０１２７】
陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図１１（ｇ）と図１２（ｇ）に示したようにその側面に陽極酸化層６９（３５Ｂ）を形成された低抵抗金属層３５Ｂよりなる絵素電極と低抵抗金属層３５Ａ，３５Ｃよりなる電極端子６，５が露出する。
【０１２８】
さらにソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２上の酸化層と信号線１２上の陽極酸化層６９（１２）をマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図１１（ｈ）と図１２（ｈ）に示したように透明導電層９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々信号線の電極端子６Ａ、絵素電極２２及び走査線の電極端子５Ａとして機能する。このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例６が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例５と同一である。
【０１２９】
このように実施例５と実施例６ではエッチストップ層の形成工程とコンタクトの形成工程とをハーフトーン露光技術を用いて同一のフォトマスクで処理する事により製造工程の削減を推進して４枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を得ているが、さらに異なった内容の４枚マスク・プロセスも可能であるのでそれを以下に説明する。
【実施例７】
【０１３０】
実施例７では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。以降の説明で明確になるが実施例７〜実施例１０においては走査線の側面に形成される絶縁層に有機絶縁層を選択する場合には走査線材料がもたらす制約はほとんど無いが、走査線の側面に形成される絶縁層に陽極酸化層を選択する場合にはその陽極酸化層が絶縁性を保有する必要があり、その場合にはＴａ単体では抵抗が高いこととＡＬ単体では耐熱性が乏しいことを考慮すると、走査線の低抵抗化のために走査線の構成としては耐熱性の高いＡＬ（Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｄ）合金等の単層構成あるいはＡＬ／Ｔａ，Ｔａ／ＡＬ／Ｔａ，ＡＬ／ＡＬ（Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｄ）合金等の積層構成が選択可能である。
【０１３１】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、そして図１３（ａ）と図１４（ａ）に示したように開口部６３Ａ，６５Ａに対応したコンタクト形成領域８２Ｂの膜厚が例えば１μｍで、走査線１１と蓄積容量線１６に対応した領域８２Ａの膜厚２μｍより薄い感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをマスクとして第２のＳｉＮｘ層３２、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層を選択的に除去してガラス基板２を露出する。コンタクトの大きさは電極端子に匹敵する通常１０μｍ以上の大きさを有するので８２Ｂ（中間調領域）を形成するためのフォトマスクの作製もその仕上がり寸法の精度管理も容易である。
【０１３２】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂを１μｍ以上膜減りさせると図１３（ｂ）と図１４（ｂ）に示したように感光性樹脂パターン８２Ｂが消失して開口部６３Ａ，６５Ａ内の第２のＳｉＮｘ層３２Ａ，３２Ｂが露出すると共に走査線１１上と蓄積容量線１６上に膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃをそのまま残すことができる。感光性樹脂パターン８２Ｃ（黒領域）、すなわちゲート電極１１Ａのパターン幅は保護絶縁層の寸法にマスク合わせ精度を加算したものであるから、チャネルの保護絶縁層を１０〜１２μｍ、合わせ精度を±３μｍとすると最小でも１６〜１８μｍとなり寸法精度としては厳しいものではない。また走査線１１と蓄積容量線１６のパターン幅も抵抗値の関係から通常１０μｍ以上に設定される。しかしながらレジストパターン８２Ａから８２Ｃへの変換時にレジストパターンが等方的に１μｍ膜減りすると、寸法が２μｍ小さくなるだけでなく、後続の保護絶縁層形成時のマスク合わせ精度が１μｍ小さくなって±２μｍとなり、前者よりも後者の影響がプロセス的には厳しいものとなる。したがって上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。具体的にはＲＩＥ方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ方式やＴＣＰ方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８２Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計することでプロセス的な対応を図る等の処置が望ましいことは既に述べた通りである。
【０１３３】
引き続き図１４（ｂ）に示したようにゲート電極１１Ａ（走査線１１）の側面に絶縁層７６を形成する。このためには図２１に示したように、走査線１１（蓄積容量線１６も同様であるがここでは図示を略す）を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に走査線１１に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤによる非晶質シリコン層３１とシリコン窒化層３０，３２の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、少なくとも接続パターン７８が露出している必要がある。接続パターン７８に鋭い刃先を有する鰐口クリップ等の接続手段を用いて接続パターン７８上の感光性樹脂パターン８２Ｃ（７８）を突き破り走査線１１に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行うと、走査線１１がＡＬ系の合金であれば、例えば化成電圧２００Ｖで０．３μｍの膜厚を有するアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）が形成される。電着の場合には文献、月間「高分子加工」２００２年１１月号にも示されているようにペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いて電着電圧数Ｖで０．３μｍの膜厚を有するポリイミド樹脂層が形成される。走査線１１と蓄積容量線１６の露出している側面への絶縁層形成に当たって留意すべき事項は、後に続く製造工程の何処かで少なくとも走査線１１の並列を解除しないとアクティブ基板２の電気検査のみならず、液晶表示装置としての実動作に支障があることは言うまでもないだろう。解除手段としてはレーザ光の照射による蒸散、またはスクライブによる機械的切除が簡易的であるが詳細な説明は省略する。
【非特許文献１】月間「高分子加工」２００２年１１月号
【０１３４】
絶縁層７６の形成後、図１３（ｃ）と図１４（ｃ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内の第２のＳｉＮｘ層３２Ａ，３２Ｂと第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂとゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを選択的に食刻して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【０１３５】
前記感光性樹脂パターン８２Ｃを除去した後、図１３（ｄ）と図１４（ｄ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層３２Ａをゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に食刻して保護絶縁層３２Ｄとするとともに走査線１１上の第１の非晶質シリコン層３１Ａと蓄積容量線１６上の第１の非晶質シリコン層３１Ｂを露出する。この時、図示はしないが必要とあらば露出している走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５は感光性樹脂で覆っておけば走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が第２のＳｉＮｘ層３２Ａの食刻時に膜減りする、あるいは変質すると言った不具合は容易に回避できる。すなわち開口部６３Ａ，６５Ａの周囲に第２のＳｉＮｘ層３２Ｃが残ってしまうが、その膜厚が薄いこともあって走査線１１へのコンタクト性に関しては何ら支障の無いものである。
【０１３６】
その後、ＰＣＶＤ装置を用いてガラス基板２の全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層としてＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図１３（ｅ）と図１４（ｅ）に示したように微細加工技術により耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３を選択的に除去し、保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極を形成して保護絶縁層３２Ｄとガラス基板２を露出するとともに過食刻により走査線１１上と蓄積容量線１６上の第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂも除去して夫々ゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを露出する。この時に開口部６３Ａ，６５Ａを含んで耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃとの積層よりなる中間電極も形成する。
【０１３７】
ソース・ドレイン配線と絵素電極の形成工程では実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術により感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図１３（ｆ）と図１４（ｆ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している中間電極を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１３８】
この時に信号線１２上の８６Ａの膜厚が例えば３μｍとドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の８６Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂをハーフトーン露光技術により形成しておくことが実施例７の重要な特徴となることは言うまでも無い。
【０１３９】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８６Ｂが消失してドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃが露出すると共に信号線１２上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８６Ｃをそのまま残すことができる。そこで膜減りした感光性樹脂パターン８６ＣをマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図１３（ｇ）と図１４（ｇ）に示したように透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａが得られる。
【０１４０】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例７が完了する。実施例７でも感光性樹脂パターン８６Ｃは液晶に接しているので、感光性樹脂パターン８６Ｃはノボラック系の樹脂を主成分とする通常の感光性樹脂ではなく、純度が高く主成分にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を含む耐熱性の高い感光性有機絶縁層を用いることが大切である。蓄積容量１５の構成に関しては図１３（ｇ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６とがゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、前段の走査線１１と絵素電極２２との間にゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して構成しても良い。
【実施例８】
【０１４１】
実施例１と実施例２の関係と同様に実施例８では実施例７に最小限度の工程数の追加で有機絶縁層に代わるパシベーション技術を具備させるものである。実施例８では図１５（ｅ）と図１６（ｅ）に示したように微細加工技術により保護絶縁層３２Ｄと一部重なり陽極酸化可能な耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極と、開口部６３Ａ，６５Ａを含んで耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃとの積層よりなる中間電極を形成して保護絶縁層３２Ｄとガラス基板２及びゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを露出するまでは実施例７と同一の製造工程で進行する。ただし誌面の関係で図１５（ｃ）と図１６（ｃ）は記載を省略している。
【０１４２】
その後ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに陽極酸化可能な低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、ハーフトーン露光技術により絵素電極２２も兼ねるドレイン電極２１上と電極端子５，６上の８７Ａの膜厚が例えば３μｍと信号線１２上の８７Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを形成し、感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図１５（ｆ）と図１６（ｆ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している中間電極を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１４３】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失して信号線１２（３５Ａ）が露出すると共にドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上に膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そして膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして図１５（ｇ）と図１６（ｇ）に示したように信号線１２を陽極酸化して信号線１２の表面に酸化層６９（１２）を形成する。番号は付与しないが露出しているソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の表面にもＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２等の酸化層が形成される。
【０１４４】
陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図１５（ｈ）と図１６（ｈ）に示したようにその側面に陽極酸化層６９（３５Ｂ）を形成された低抵抗金属層３５Ｂよりなる絵素電極と低抵抗金属層３５Ａ，３５Ｃよりなる電極端子６，５が露出する。
【０１４５】
さらにソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２上の酸化層と信号線１２上の陽極酸化層６９（１２）をマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図１５（ｉ）と図１６（ｉ）に示したように透明導電層９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々信号線の電極端子６Ａ、絵素電極２２及び走査線の電極端子５Ａとして機能する。このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例８が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例７と同一である。
【０１４６】
このように実施例７と実施例８では走査線の形成工程とコンタクトの形成工程とをハーフトーン露光技術を用いて同一のフォトマスクで処理する事により製造工程の削減を推進し４枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を得ているが、本発明者は更なる合理化の組合せが存在することを発案するに至り、それによって３枚マスク・プロセスが可能となるのでそれを以下に説明する。
【実施例９】
【０１４７】
実施例９では実施例７と同様に先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。走査線の側面に形成される絶縁層に陽極酸化層を選択する場合にはその陽極酸化層が絶縁性を保有する必要があり、その場合にはＴａ単体では抵抗が高いこととＡＬ単体では耐熱性が乏しいことを考慮すると、既に述べたように走査線の低抵抗化のために走査線の構成としては耐熱性の高いＡＬ（Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｄ）合金等の単層構成あるいはＡＬ／Ｔａ，Ｔａ／ＡＬ／Ｔａ，ＡＬ／ＡＬ（Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｄ）合金等の積層構成が選択可能である。
【０１４８】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、そして図１７（ａ）と図１８（ａ）に示したように保護絶縁層形成領域、すなわちゲート電極１１Ａ上の領域８３Ａの膜厚が例えば２μｍで、走査線１１と蓄積容量線１６に対応した領域８３Ｂ上の膜厚１μｍより厚い感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂをマスクとして第２のＳｉＮｘ層３２、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層を選択的に除去してガラス基板２を露出する。走査線１１の線幅は抵抗値の関係から最小でも通常１０μｍ以上の大きさを有するので８３Ｂ（中間調領域）を形成するためのフォトマスクの作製もその仕上がり寸法の精度管理も容易である。
【０１４９】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８３Ａ，８３Ｂを１μｍ以上膜減りさせると図１８（ｂ）に示したように感光性樹脂パターン８３Ｂが消失して第２のＳｉＮｘ層３２Ａ，３２Ｂ（図示せず）が露出すると共にゲート電極１１Ａ上の保護絶縁層形成領域上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８３Ｃをそのまま残す形成することができる。上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。具体的にはＲＩＥ方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ方式やＴＣＰ方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８３Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計する、またはレジストパターン８３Ａのパターン寸法が大きくなるような露光・現像条件でプロセス的な対応を図る等の処置が望ましいことも既に述べた通りである。
【０１５０】
引き続き図１７（ｂ）と図１８（ｂ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８３Ｃをマスクとして第２のＳｉＮｘ層３２Ａをゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に食刻して保護絶縁層３２Ｄとするとともに走査線１１上と蓄積容量線１６上の第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂを夫々露出する。
【０１５１】
前記感光性樹脂パターン８３Ｃを除去した後、図１７（ｃ）と図１８（ｃ）に示したようにゲート電極１１Ａの側面に絶縁層７６を形成する。このためには図２２に示したように、走査線１１（蓄積容量線１６も同様であるがここでは図示を略す）を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤによる非晶質シリコン層３１とシリコン窒化層３０，３２の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、少なくとも接続パターン７８が露出している必要がある。接続パターン７８に刃先の鋭い鰐口クリップ等の接続手段を用いて走査線１１に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行うと走査線１１がＡＬ系の合金であれば、例えば化成電圧２００Ｖで０．３μｍの膜厚を有するアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）が形成される。電着の場合には先述したようにペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いて電着電圧数Ｖで０．３μｍの膜厚を有するポリイミド樹脂層が形成される。なお実施例９と実施例１０では絶縁層７６を形成することにより走査線１１上のゲート絶縁層３０Ａに生じているピンホールが絶縁層であるアルミナまたはポリイミド樹脂で埋められるため、走査線１１と後述するソース・ドレイン配線１２，２１との間の層間短絡が抑制され、歩留が向上する副次的な効果もあることを忘れてはならない。
【０１５２】
この後は実施例３と同一の製造工程を進行するので説明を簡略に行うが、ＰＣＶＤ装置を用いてガラス基板２の全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層としてＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、画像表示部外の領域で走査線１１と蓄積容量線１６のコンタクト形成領域に開口部６３Ａ，６５Ａを有するとともに絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイン電極形成領域、すなわち保護絶縁層３２Ｄと一部重なる一対の領域８１Ａ１，８１Ａ２の膜厚が例えば２μｍと他の領域８１Ｂの膜厚１μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８１Ａ１，８１Ａ２及び８１Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。そして図１７（ｄ）と図１８（ｄ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ａ１，８１Ａ２及び８１Ｂをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内に露出している耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂを順次食刻し、開口部６３Ａ，６５Ａ内に夫々ゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを露出する。
【０１５３】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８１Ａ１，８１Ａ２及び８１Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、図１７（ｅ）と図１８（ｅ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ｂが消失して耐熱金属層３４が露出すると共にゲート電極１１Ａ上のソース・ドレイン電極形成領域上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２をそのまま残すことができる。
【０１５４】
引き続いて図１７（ｆ）と図１８（ｆ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２をマスクとして耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を選択的に除去し、保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極を形成し、保護絶縁層３２Ｄとガラス基板２及びゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを露出する。
【０１５５】
開口部６３Ａ，６５Ａのエッチング状況は実施例３に記載した通りであり、最終的には走査線１１と蓄積容量線１６上のゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂに形成された開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１と蓄積容量線１６の一部７３と７５が夫々露出する。
【０１５６】
前記感光性樹脂パターン８１Ｃ１，８１Ｃ２を除去した後は実施例３と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、信号線１２上の８６Ａの膜厚が例えば３μｍと絵素電極２２も兼ねるドレイン電極２１上と電極端子５，６上の８６Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を選択的に除去して図１７（ｇ）と図１８（ｇ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで９１Ｂと３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に開口部６３Ａ内に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１５７】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８６Ａ，８６Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８６Ｂが消失してドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃが露出すると共に信号線１２上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８６Ｃをそのまま残すことができるので、膜減りした感光性樹脂パターン８６ＣをマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去して、図１７（ｈ）と図１８（ｈ）に示したように透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを形成する。
【０１５８】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例９が完了する。実施例９でも感光性樹脂パターン８６Ｃは液晶に接しているので、感光性樹脂パターン８６Ｃはノボラック系の樹脂を主成分とする通常の感光性樹脂ではなく、純度が高く主成分にアクリル樹脂やポリイミド樹脂を含む耐熱性の高い感光性有機絶縁層を用いることが大切である。蓄積容量１５の構成に関しては図１７（ｈ）に示したように絵素電極２２と蓄積容量線１６とがゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しており、実施例７と同一である。
【実施例１０】
【０１５９】
実施例１と実施例２の関係と同様に実施１０では実施例９に最小限度の工程数の追加で有機絶縁層に代わるパシベーション技術を具備させるものである。実施例１０では図１９（ｆ）と図２０（ｆ）に示したように微細加工技術により保護絶縁層３２Ｄと一部重なり耐熱金属層３４Ａ１と第２の非晶質シリコン層３３Ａ１との積層よりなるソース電極と同じく耐熱金属層３４Ａ２と第２の非晶質シリコン層３３Ａ２との積層よりなるドレイン電極と、画像表示部外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上のゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂに夫々コンタクト（開口部）６３Ａ，６５Ａを形成するまでは実施例９と同一の製造工程で進行する。ただし、誌面の関係で図１９（ｂ）、図１９（ｅ）、図２０（ｂ）及び図２０（ｅ）は記載を省略する。
【０１６０】
その後ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯを被着し、さらに陽極酸化可能な低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、ハーフトーン露光技術により絵素電極２２も兼ねるドレイン電極２１上と電極端子５，６上の８７Ａの膜厚が例えば３μｍと信号線１２上の８７Ｂの膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを形成し、感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１を除去して図１９（ｇ）と図２０（ｇ）に示したようにソース電極３４Ａ１の一部を含んで透明導電層９１Ａと低抵抗金属層３５Ａとの積層よりなりソース配線も兼ねる信号線１２と、ドレイン電極３４Ａ２の一部を含んで透明導電層９１Ｂと低抵抗金属層３５Ｂとの積層よりなり絵素電極２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出しているコンタクト（開口部）６３Ａ，６５Ａを含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。
【０１６１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失して信号線１２（３５Ａ）が露出すると共にドレイン電極も兼ねる絵素電極２２上と電極端子５，６上に膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そして膜減りした感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして図１９（ｈ）と図２０（ｈ）に示したように信号線１２を陽極酸化して信号線１２の表面に酸化層６９（１２）を形成する。番号は付与しないが露出しているソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２の表面にもＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２等の酸化層が形成される。
【０１６２】
陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図１９（ｉ）と図２０（ｉ）に示したようにその側面に陽極酸化層６９（３５Ｂ）を形成された低抵抗金属層３５Ｂよりなる絵素電極と低抵抗金属層３５Ａ，３５Ｃよりなる電極端子６，５が露出する。
【０１６３】
さらにソース・ドレイン電極３４Ａ１，３４Ａ２上の酸化層と信号線１２上の陽極酸化層６９（１２）をマスクとしてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを除去すると、図１９（ｊ）と図２０（ｊ）に示したように透明導電層９１Ａ〜９１Ｃが露出し、夫々信号線の電極端子６Ａ、絵素電極２２及び走査線の電極端子５Ａとして機能する。このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例１０が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例９と同一である。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】本発明の実施例１にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図２】本発明の実施例１にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図３】本発明の実施例２にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図４】本発明の実施例２にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図５】本発明の実施例３にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図６】本発明の実施例３にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図７】本発明の実施例４にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図８】本発明の実施例４にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図９】本発明の実施例５にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１０】本発明の実施例５にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１１】本発明の実施例６にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１２】本発明の実施例６にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１３】本発明の実施例７にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１４】本発明の実施例７にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１５】本発明の実施例８にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１６】本発明の実施例８にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１７】本発明の実施例９にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１８】本発明の実施例９にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１９】本発明の実施例１０にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図２０】本発明の実施例１０にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図２１】実施例７と実施例８における絶縁層形成のための接続パターンの配置図
【図２２】実施例９と実施例１０における絶縁層形成のための接続パターンの配置図
【図２３】液晶パネルの実装状態を示す斜視図
【図２４】液晶パネルの等価回路図
【図２５】液晶パネルの断面図
【図２６】従来例のアクティブ基板の平面図
【図２７】従来例のアクティブ基板の製造工程断面図
【図２８】合理化されたアクティブ基板の平面図
【図２９】合理化されたアクティブ基板の製造工程断面図
【符号の説明】
【０１６５】
１：液晶パネル
２：アクティブ基板（ガラス基板）
３：半導体集積回路チップ
４：ＴＣＰフィルム
５：走査線の電極端子、走査線の一部
６：信号線の電極端子、信号線の一部
９：カラーフィルタ（対向するガラス基板）
１０：絶縁ゲート型トランジスタ
１１：走査線
１１Ａ：（ゲート配線、ゲート電極）
１２：信号線（ソース電極、ソース配線）
１６：蓄積容量線
１７：液晶 
１９：偏光板
２０：配向膜
２１：ドレイン電極、ドレイン配線
２２：（透明導電性の）絵素電極
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：ゲート絶縁層（第１のＳｉＮｘ層）
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ：（不純物を含まない）第１の非晶質シリコン層
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ：第２のＳｉＮｘ層
３２Ｄ：保護絶縁層（エッチストップ層、チャネル保護層）
３３，３３Ａ１，３３Ａ２，３３Ｂ，３３Ｃ：（不純物を含む）第２の非晶質シリコン層
３４，３４Ａ１，３４Ａ２：（陽極酸化可能な）耐熱金属層
３５，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ：（陽極酸化可能な）低抵抗金属層（ＡＬ）
３７：パシベーション絶縁層
３８：（絵素電極上の）開口部
５０，５１：蓄積容量形成領域
６２：（ドレイン電極上の）開口部
６３，６３Ａ：（走査線上の）開口部
６４，６４Ａ：（信号線上の）開口部
６５，６５Ａ：（対向電極上の）開口部
６６：不純物を含む酸化シリコン層
６８：陽極酸化層（酸化チタン，ＴｉＯ２）
６９：陽極酸化層（アルミナ，Ａｌ２Ｏ３）
７３：走査線の一部
７５：蓄積容量線の一部
７６：走査線の側面に形成された絶縁層
８１Ａ１，８１Ａ２，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ，８５Ａ，８５Ｂ，
８７Ａ，８７Ｂ：（ハーフトーン露光で形成された）感光性樹脂パターン
８６Ａ，８６Ｂ：（ハーフトーン露光で形成された）感光性有機絶縁層パターン
９１，９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ：透明導電層  
【図１】
2005157017.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005157017.tif 000005
【図４】
2005157017.tif 000006
【図６】
2005157017.tif 000007
【図８】
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【図１０】
2005157017.tif 000009
【図１２】
2005157017.tif 000010
【図１３】
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【図１４】
2005157017.tif 000012
【図１５】
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【図１６】
2005157017.tif 000014
【図１８】
2005157017.tif 000015
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
2005157017.tif 000019
【図２４】
2005157017.tif 000020
【図２５】
2005157017.tif 000021
【図２６】
2005157017.tif 000022
【図２７】
2005157017.tif 000023
【図２８】
2005157017.tif 000024
【図２９】
2005157017.tif 000025
【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１７】
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【図１９】
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